本發(fā)明屬于卷煙技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種化學(xué)源減害劑及其用于降低煙葉中NNK的復(fù)烤加工方法。
背景技術(shù):
亞硝胺(N-nitrosamine)被公認(rèn)為是強(qiáng)致癌物,存在于食物、化妝品、啤酒、煙草中。煙草特有亞硝胺(Tobacco Specific Nitrosamines,簡(jiǎn)稱TSNAs)是強(qiáng)致癌物,其中主要的四種亞硝胺是指4-(甲基亞硝胺)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(4-(N-methyl-N-nitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone,簡(jiǎn)稱NNK),N-亞硝基降鹽煙堿(N-nitrosonornicotine,簡(jiǎn)稱NNN),N-亞硝基新煙堿(N-nitrosoanatabine,簡(jiǎn)稱NAT),N-亞硝基新煙草堿(N-nitrosoanabasine,簡(jiǎn)稱NAB)。TSNAs中尤以NNK致癌幾率大,更容易對(duì)人體健康產(chǎn)生直接的危害,已成為煙草行業(yè)內(nèi)外關(guān)注的熱點(diǎn)。卷煙煙氣中NNK指標(biāo)是中國(guó)煙草行業(yè)卷煙七個(gè)危害性評(píng)價(jià)指標(biāo)之一。在當(dāng)前不能杜絕生產(chǎn)煙草產(chǎn)品的情況下,降低煙草制品對(duì)人體的傷害是當(dāng)務(wù)之急,其中涉及到煙草中特有亞硝胺含量的降低問(wèn)題,尤其NNK含量的降低問(wèn)題是重中之重。煙草中的TSNAs是卷煙煙氣中TSNAs的一個(gè)重要來(lái)源,因此,降低煙草中的TSNAs,便能相應(yīng)地降低煙氣中的TSNAs。目前的現(xiàn)有技術(shù)中,均是通過(guò)對(duì)卷煙濾嘴材料的改進(jìn),利用卷煙濾嘴材料的吸附作用,而達(dá)到降低卷煙煙氣中TSNAs的目的。但是,由于TSNAs主要生成于煙草的調(diào)制階段,一旦生成,便能穩(wěn)定地存在于煙草中,在卷煙燃燒時(shí)能夠大量轉(zhuǎn)移到煙氣中,進(jìn)而為人體所吸收,因此,在煙草調(diào)制階段完成后,卷煙濾嘴材料的吸附作用對(duì)其中TSNAs的降低,特別是對(duì)其中NNK的降低是很有限的,效果不大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種化學(xué)源減害劑,用于降低煙葉中NNK含量;
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的煙葉復(fù)烤加工方法,有效降低煙氣中NNK含量。
本發(fā)明是通過(guò)以下內(nèi)容實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明提供一種用于卷煙生產(chǎn)領(lǐng)域的化學(xué)源減害劑,所述化學(xué)源減害劑由如下配比的原料配制而成:v70wt%的乙醇:m水楊酸:m萘乙酸:m吲哚乙酸=(10-40)L:(1000-2000)g:(20-60)g:(20-60)g。
優(yōu)選地,所述化學(xué)源減害劑由如下配比的原料配制而成:v70wt%的乙醇:m水楊酸:m萘乙酸:m吲哚乙酸=21L:1600g:40g:40g。
優(yōu)選地,所述70wt%的乙醇由95wt%的乙醇配制得到。
優(yōu)選地,所述70wt%的乙醇由95wt%的乙醇按照如下方法配制得到:在500毫升95wt%乙醇溶液中加入178.6毫升的去離子水,混合均勻,即得70wt%的乙醇溶液。
優(yōu)選地,所述化學(xué)源減害劑由所述配比的原料按照如下方法配制得到:先將70wt%乙醇溶液倒入加料攪拌罐中,在常溫?cái)嚢锠顟B(tài)下,再將水楊酸、萘乙酸、吲哚乙酸依次倒入罐中,持續(xù)攪拌直至混合均勻并達(dá)到完全溶解呈澄清透明狀后,用去離子水稀釋,攪拌均勻,得所述化學(xué)源減害劑。
優(yōu)選地,所述化學(xué)源減害劑由如下配比的原料配制而成:v70wt%的乙醇:m水楊酸:m萘乙酸:m吲哚乙酸=21L:1600g:40g:40g;所述化學(xué)源減害劑由所述配比的原料按照如下方法配制得到:先將70wt%乙醇溶液倒入500升的加料攪拌罐中,在常溫?cái)嚢锠顟B(tài)下,再將水楊酸、萘乙酸、吲哚乙酸依次倒入罐中,持續(xù)攪拌直至混合均勻并達(dá)到完全溶解呈澄清透明狀后,用去離子水稀釋至175升,攪拌均勻,得所述化學(xué)源減害劑。
優(yōu)選地,所述化學(xué)源減害劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.5-50%。
優(yōu)選地,所述化學(xué)源減害劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-35%。
優(yōu)選地,所述所述化學(xué)源減害劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%。
本發(fā)明還提供一種采用化學(xué)源減害劑降低煙葉中NNK的復(fù)烤加工方法,是在卷煙煙絲制備過(guò)程中的煙葉復(fù)烤加工環(huán)節(jié),按照生產(chǎn)流量的 2-5wt%的施加比例向煙葉施加上述的化學(xué)源減害劑。
優(yōu)選地,所述復(fù)烤加工環(huán)節(jié)按照如下方法施加所述化學(xué)源減害劑:
所述復(fù)烤加工環(huán)節(jié),在煙葉打葉后、即將入烤機(jī)前,將所述化學(xué)源減害劑,按照所述施加比例,采用在線加料設(shè)備對(duì)煙葉原料進(jìn)行自動(dòng)加料均勻噴灑。
優(yōu)選地,所述化學(xué)源減害劑料液的施加比例為3.5wt%。
所述化學(xué)源減害劑各原料組成的性質(zhì)如下:
水楊酸(Salicylic acid,又名柳酸):分子量為138.12074,化學(xué)式為C6H4(OH)(COOH);Salicylic取自拉丁文Salix,即柳樹(shù)的拉丁文植物名。它是一種白色的結(jié)晶粉狀物,無(wú)臭,味先微苦后轉(zhuǎn)辛。熔點(diǎn)157-159℃,沸點(diǎn)約211℃/2.67kPa;在光照下逐漸變色;水楊酸水溶液的pH值為2.4;常壓下急劇加熱分解為苯酚和二氧化碳。它存在于自然界的柳樹(shù)皮、白珠樹(shù)葉及甜樺樹(shù)中。
萘乙酸(1-Naphthaleneacetic acid,簡(jiǎn)稱NAA):分子量為186.2066,化學(xué)式為C10H7CH2CO2H,是一種易溶于有機(jī)溶劑的無(wú)色固體。它的結(jié)構(gòu)為萘的1號(hào)位置以羧甲基取代。
吲哚乙酸(Indole-3-acetic acid,β-indoleacetic acid,Heteroauxin):分子量為175.18396,結(jié)構(gòu)式為C10H9NO2,縮寫(xiě)IAA。別名:吲哚-3-乙酸;吲哚乙酸;氮茚基乙酸;雜茁長(zhǎng)素。吲哚乙酸是一種植物體內(nèi)普遍存在的內(nèi)源生長(zhǎng)素,屬吲哚類化合物。純品是無(wú)色葉狀晶體或結(jié)晶性粉末,遇光后變成玫瑰色。熔點(diǎn):165-166℃(168-170℃);分解溫度:167℃;閃點(diǎn):171℃。易溶于無(wú)水乙醇、醋酸乙酯、二氯乙烷,可溶于乙醚和丙酮。不溶于苯、甲苯、汽油、水及氯仿。不溶于水,其水溶液能被紫外光分解,但對(duì)可見(jiàn)光穩(wěn)定。其鈉鹽、鉀鹽比酸本身穩(wěn)定,極易溶于水。
乙醇(Ethyl Alcohol,Ethanol):分子量為46.07,化學(xué)式為C2H5OH,俗稱酒精。在常溫、常壓下它是一種易燃、易揮發(fā)的無(wú)色透明液體,它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味,并略帶刺激性,沸點(diǎn):78.4℃。
本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明的化學(xué)源減害劑,原料便宜易得、配制簡(jiǎn)單;且用于卷煙生產(chǎn)領(lǐng)域中,能顯著降低卷煙煙葉中的TSNAs含量;
本發(fā)明的煙葉復(fù)烤加工方法,通過(guò)施加化學(xué)源減害劑,使最終制得的煙葉中,NNK含量降低率達(dá)42.61%,TSNAs釋放量降低率達(dá)32.12%;單支卷煙煙氣中NNK釋放量降低率達(dá)21.76%,TSNAs釋放量降低率達(dá)10.54%。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明提供的復(fù)烤加工工藝在試驗(yàn)例1中的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體試驗(yàn)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明所提供的采用化學(xué)源減害劑降低煙葉中NNK含量的復(fù)烤加工方法,但本發(fā)明并不因此而受到任何限制。
試驗(yàn)例1
試驗(yàn)材料
2013年度采購(gòu)馬里蘭煙單一等級(jí)的煙葉原料(即B2等級(jí)煙葉),5000公斤;
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.5%的化學(xué)源減害劑:先將10.5升的70wt%乙醇溶液倒入500升的加料攪拌罐中,在常溫?cái)嚢锠顟B(tài)下,再將800克的水楊酸、20克的萘乙酸、20克的吲哚乙酸依次倒入罐中,持續(xù)攪拌直至混合均勻并達(dá)到完全溶解呈澄清透明狀后,用去離子水稀釋至175升,攪拌均勻,即得;
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的化學(xué)源減害劑:先將21升的70wt%乙醇溶液倒入500升的加料攪拌罐中,在常溫?cái)嚢锠顟B(tài)下,再將1600克的水楊酸、40克的萘乙酸、40克的吲哚乙酸依次倒入罐中,持續(xù)攪拌直至混合均勻并達(dá)到完全溶解呈澄清透明狀后,用去離子水稀釋至175升,攪拌均勻,即得;
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的化學(xué)源減害劑:先將42升的70wt%乙醇溶液倒入 500升的加料攪拌罐中,在常溫?cái)嚢锠顟B(tài)下,再將3200克的水楊酸、80克的萘乙酸、80克的吲哚乙酸依次倒入罐中,持續(xù)攪拌直至混合均勻并達(dá)到完全溶解呈澄清透明狀后,用去離子水稀釋至175升,攪拌均勻,即得。
試驗(yàn)方法
1.試驗(yàn)分組:
對(duì)照組:加去離子水;
試驗(yàn)組1:施加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.5%的化學(xué)源減害劑;
試驗(yàn)組2:施加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的化學(xué)源減害劑;
試驗(yàn)組3:施加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的化學(xué)源減害劑。
2.施加方法
5000公斤煙葉加工量,復(fù)烤加工環(huán)節(jié),在煙葉打葉后、即將入烤機(jī)前,采用除麻絲機(jī)設(shè)備,將所述對(duì)照組的去離子水或者試驗(yàn)組1-3的化學(xué)源減害劑,按照生產(chǎn)流量的3.5wt%的施加比例,采用在線加料設(shè)備對(duì)煙葉原料分別進(jìn)行自動(dòng)加料均勻噴灑。
每次換化學(xué)源減害劑之后進(jìn)行洗罐處理,對(duì)添加化學(xué)源減害劑后的葉組中段選取復(fù)烤完的煙葉60公斤;從該60公斤煙葉中隨機(jī)取出一部分,制成粉末,得煙葉樣品;將該60公斤煙葉中的另一部分煙葉按照常規(guī)方法制成卷煙,得卷煙樣品;并對(duì)所述煙葉樣品和卷煙樣品進(jìn)行化學(xué)分析檢測(cè)。
3.檢測(cè)方法及指標(biāo):
對(duì)每組樣品煙葉中,煙葉中的NNK和TSNAs含量進(jìn)行檢測(cè),用1g煙葉中NNK和TSNAs含量進(jìn)行表示;
對(duì)由每組樣品煙葉制備得到的卷煙中,1支卷煙中的焦油、NNK和TSNAs釋放量進(jìn)行檢測(cè)。
工藝流程
如圖1所示,將煙葉原料真空回潮,配葉后提升喂料,一潤(rùn)并篩分后進(jìn)行定量喂料,然后進(jìn)行二潤(rùn)并篩分后,進(jìn)行打葉,之后進(jìn)行葉片復(fù)烤,并在復(fù)烤過(guò)程中,施加化學(xué)源減害劑,制得最終的葉片;將最終的 葉片裝箱、貯存。
試驗(yàn)結(jié)果
試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 化學(xué)源減害劑施加技術(shù)的試驗(yàn)結(jié)果
檢測(cè)分析單位:上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心北京工作站時(shí)間:2014年6月10日
從表1中的結(jié)果,可以得出:本發(fā)明的復(fù)烤加工方法,施加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的化學(xué)源減害劑時(shí),降害效果最好。即:采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的化學(xué)源減害劑的結(jié)果如下:NNK含量降低率為42.61%,TSNAs釋放量降低率為32.12%;單支卷煙煙氣中NNK釋放量降低率為21.76%,TSNAs釋放量降低率為10.54%。
注:
NNK降低率(%)=(試驗(yàn)組NNK釋放量-對(duì)照組NNK釋放量)/對(duì)照組NNK釋放量×100%;
TSNAs降低率(%)=(試驗(yàn)組TSNAs釋放量-對(duì)照組TSNAs釋放量)/對(duì)照組TSNAs釋放量×100%。